Конденсаторы переменной емкости

Конденсаторы, емкость которых может плавно изменяться в значительных пределах, называются конденсаторами переменной емкости. Они применяются для плавной настройки и перестройки колебательных контуров на диапазонах длинных, средних, коротких и ультракоротких волн в радиоприемниках и радиоизмерительной аппаратуре.

В радиоприемниках используются конденсаторы переменной емкости е воздушным и твердым диэлектриком между пластинами.

Конденсатор переменной емкости (рис. 21) состоит из ротора, статора, корпуса, оси и контактных пружин. Ротор и статор представляют собой две системы параллельных пластин, скрепленных гребенками. Положение одной системы (ротора) регулируется поворотом оси.

Меняя взаимное положение (перекрытие) пластин статора и ротора, можно изменять емкость конденсатора: когда пластины ротора полностью введены в зазоры пластин статора, емкость максимальная, а когда полностью выведены — минимальная.

Статорные и роторные пластины изготавливают штамповкой из листового алюминия, латуни, стали или инвара. Крепят их на осях или стержнях одним из трех способов: чеканкой; при помощи промежуточных шайб с затяжкой гайками; пайкой. Наибольшее распространение получил способ чеканки. Для особо стабильных конденсаторов УКВ ротор и статор изготавливают литьем под давлением с последующей подгонкой.

Основанием для крепления ротора и статора служит корпус сборной или литой конструкции. При сборке конденсаторов ротор электрически соединяется с корпусом при помощи контактных пружин, а статор изолирован от корпуса диэлектриком.

Форма пластин ротора и статора конденсаторов переменной емкости определяет закон изменения емкости от угла поворота ротора. В зависимости от характера изменения емкости с поворотом пластин ротора на угол в 1° различают следующие виды конденсаторов:

прямоемкостный — с линейной зависимостью между углом поворота и емкостью;

прямоволновой — с линейной зависимостью между углом поворота и резонансной длиной волны;

прямочастотный — с линейной зависимостью между углом поворота ротора и резонансной частотой;

логарифмический (средневолновый) — с постоянным по всей шкале изменением емкости, приходящейся на 1° угла поворота ротора.

В радиоприемниках чаще всего применяют конденсаторы, у которых закон изменения емкости от угла поворота ротора близок к логарифмическому . В зависимости от класса радиоприемника в нем используют двух- и трехсекционные блоки конденсаторов переменной емкости.

В настоящее время для радиовещательных приемников выпускаются конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком! двухсекционные — для приемников IV—II классов, трехсекционные — для приемников I и высшего классов; с твердым диэлектриком двухсекционные -д ля транзисторных приемников. В качестве диэлектрика применяется специальная калиброванная по толщине пленка из фторопласта или полиэтилена

Многие блоки конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком, как отечественные, так и зарубежные, в приемниках с высокой чувствительностью при перестройке на другую волну вызывают электростатические трески. Для исключения этого недостатка в блоках типов КП4-4 и КП4-5 полиэтиленовая диэлектрическая пленка наклеивается непосредственно на пластины, что улучшает качество работы приемника.

У блоков типов КПЕ-3, КПЕ-5 и КПТМ-4 на верхней крышке имеется по четыре подстроенных конденсатора емкостью от 1...3 до 8..12 пФ, которые, как правило, используются в контурах входной цепи и гетеродина диапазонов ДВ и СВ. Некоторые модификации блоков КПЕ-3 и КПЕ-5 снабжены встроенными в основание блока шариковыми верньерами, замедляющими вращение пластин ротора относительно внешней оси блоков в 2,5...3 раза, что позволяет укреплять ручку настройки приемника непосредственно на оси блока.

Двухсекционные блоки с воздушным диэлектриком для приемников II и III классов имеют минимальную емкость секции 10...17 пФ и максимальную 450...540 пФ, а у двухсекционных малогабаритных она бывает 5...475 пФ.

Трехсекционные блоки, с воздушным диэлектриком для приемников I и высшего классов имеют емкость секции минимальную—10...13 пФ и максимальную — 500...540 пФ, а у трехсекционных малогабаритных она бывает 3...500 пФ.

Двухсекционные блоки с твердым диэлектриком для транзисторных приемников имеют емкость секций — 7...170 пФ, 5...220 пФ и 5...270 пФ.

Маркировка конденсаторов переменной емкости включает вид конденсатора, тип диэлектрика, количество секций, минимальную и максимальную емкости, например: конденсатор КПВЗ-10/430.

В конструкции блоков конденсаторов переменной емкости предусмотрена возможность подгонки емкости отдельных секций, для чего в крайних пластинах секций делают 6...8 прорезей. Изменяя величину воздушного зазора между отдельными частями, можно менять емкость каждой секции при данном положении ротора. Иногда блоки конденсаторов являются источником микрофонного эффекта вследствие акустической обратной связи между динамиком и гетеродинной секцией блока конденсаторов переменной емкости. Колебания пластин конденсаторов вызывают частотную модуляцию напряжения гетеродина, что приводит к появлению колебаний низкой частоты на выходе в виде звона. Для устранения микрофонного эффекта в процессе ремонта радиоприемников необходимо амортизировать блоки конденсаторов.